武理工油气储运工程专业小呼吸蒸发损耗实验指导

PAGEPAGE3（油气储运工程专业使用）实验目录一、实验目的………………………二、实验内容………………………三、实验装置………………………四、实验步骤………………………五、数据整理………..……………六、填写实验报告…………………实验量气法测定小呼吸蒸发损耗实验一、实验目的1．通过实验，使学生对油罐由于温度变化引起的小呼吸损耗有个感性认识，对罐内温度和浓度分布规律有个初步了解。2．通过实测的蒸发损耗量来验证小呼吸损耗的理论计算公式，掌握计算蒸发损耗的方法。3．学习小呼吸损耗的实测方法，学会使用有关仪器，培养科学实验的工作作风。二、实验内容本实验用量气法测定油罐的小呼吸损耗，这是测定蒸发损耗的方法之一。即用气体流量计直接测出油罐呼出气体的体积Q，再用奥氏气体分析仪测量出气体中所含油品蒸汽的浓度C，知道油蒸汽的密度ρ，就可以通过公式G=QCρ计算蒸发损耗量。本实验的具体方法是通过在油罐气体空间取三个测量点，在油品中取一个测量点来了解温度分布规律；在气体空间取三个取样点来了解浓度分布规律。(由于模型油罐气体空间较小，测点少，因此所测数据不能很好反应温度和浓度分布规律，仅作参考。最后，利用小呼吸损耗的理论公式计算损耗量，并同根据气体空间中点温度和浓度的测定的实测计算结果进行对比。三、实验装置YK-2型小呼吸蒸发损耗实验装置主要由模型油罐、奥氏气体分析仪、水浴、太阳灯、气体流量计、计算机及数据采集处理软件等组成。四、实验步骤本实验在利用公式计算时，要用到Q、C、T、P这些参数。为了测定这些数据，具体实验步骤如下：1、测定原始状态即未呼出气体时罐内温度、压力和浓度。在未打开太阳灯前，依次从温度巡检仪读出油气空间上、中、下以及油品的温度T0值，并从压差计读出罐内压力P0，同时用奥氏气体分析仪对罐内三个点的气样进行分析，分别求出三个点的浓度C0。2、打开水浴加热开关，开启太阳灯，注意罐内温度、压力变化。当罐内压力达到某一数值（从呼吸阀冒出第一个气泡）时，认为此时为起始状态。记下气体流量计的读数Q1，并立即记录油气空间上、中、下以及油品的温度T1值和罐内压力P1值。同时马上采取该状态下的中点气样进行浓度分析，求出C1。3、打开水浴循环开关，当气体空间中点温度达到某一数值（室温+10℃）时，假定此时为呼出终了状态。读出气体流量计的数值Q2，并马上记录油气空间上、中、下以及油品的温度T2和罐内压力P2。同时，采取该状态下的中点气样进行浓度分析，求出C2。将奥氏气体分析仪分析测得的数据输入计算机，快速计算出油气空间三个测点的油气浓度C0、C1、C2值。附：气体分析仪的操作步骤（气体分析仪如下图简示）准备：分析仪使用前，应使吸收瓶内的煤油界面位于0-0标记线处，为此关闭吸收瓶上的考克5和梳形分配管上的进气考克6，打开考克7，使量气管接通大气。然后提高水准瓶，使封液压入量气管，从而排走其内的气体。当量气管内液面上升到一定高度后，关闭考克7，打开吸收瓶上的考克5，并缓慢下降水准瓶，随着量气管内封液的下降，煤油液面上升，调节水准瓶的位置，使煤油液面上升到0-0标记线处，关闭考克5。冲洗：打开考克7，接通大气，提高水准瓶使量气管内废气排到大气中去，关闭考克7。再旋转考克6，使量气管与油罐连通，打开油罐上的取样考克，这时应缓慢降低水准瓶，采取100毫升试样冲洗梳形分配管，取一次样冲洗一次，冲洗完后将废气排入大气。取样：如果要求从量气管上读出取样刻度为100毫升，考虑到梳形分配管的死角体积（3.5ml），那么取样体积V1实际为103.5毫升，为使量气管内压力与大气压力相等，应将水准瓶内液面与量气管内液面取齐，并在量气管中液面保持稳定后，再关闭考克6。分析：气样取好以后，先提高水准瓶，检查确认考克7已关死后再打开考克5，这样气体就压入吸收瓶与煤油接触。上下移动水准瓶数次（约20~30次）煤油就不断吸收混合气中的油蒸气，直到不吸收为止。所谓不吸收是指再将水准瓶上下移动，量气管内的液面不再变化，可以认为此时油蒸气吸收完了。否则，继续上下移动水准瓶直到液面不变化为止。然后将吸收瓶内的煤油调整到0-0标记线上，读出量气管内剩余气体体积V2。在记录前最好稍等片刻，使封液全部从管壁流下，并将水准瓶内液面与量气管内液面取平，使量气管内压力与大气压力相等。五、数据整理 将实验数据依次纪录下表。测量次序气体空间和油品温度℃压力P流量Q气体体积变化量m1封液温度℃冲洗取样次数t油t下t中t上水柱/mmmmHg1△V下△V中△V上t下t中t上N次012浓度计算：1．分析仪分析后的油气浓度C：C=△V/V1+（Ps+Pm）/Pa﹡V2/V1其中：V1—取样体积V2—剩余体积△V—气体体积变化量△V=V1-V2Pa—当地大气压Ps—水的饱和蒸气压Pm—煤油的饱和蒸气压2．实测损耗量的计算式中：Q油罐呼出的气体体积△Q冲洗和分析完排入大气的体积起始状态和终了状态油蒸汽密度的平均值起始状态和终了状态油蒸汽浓度的平均值原始状态和终了态油蒸汽密度的平均值原始状态和终了状态油蒸汽浓度的平均值式中：My油品的分子量，R通用气体常数，T绝对温度3．理论损耗值的计算式中：V油罐气体空间体积油蒸汽浓度平均值六、填写实验报告能源与动力工程学院船机运用工程实验室量气法测定小呼吸蒸发损耗实验报告专业班级姓名成绩实验日期一、实验原理二、实验装置三、实验步骤（简述）四、实验记录测量次序气体空间和油品温度压力流量气